Зарин

Зари́н — фосфорорганическое отравляющее вещество нервно-паралитического действия.

Представляет собой изопропиловый эфир фторангидрида метилфосфоновой кислоты, жидкость без цвета и запаха; смешивается во всех отношениях с водой и органическими растворителями.

Химическая формула : C₄H₁₀FO₂P

Состояния : жидкий 

Открытие

Зарин был открыт в 1938 году в Вуппертале(Эльберфельд) в Бергской Земле Германиидвумя немецкими учёными, пытавшимися получить более мощные пестициды. Зарин является третьим по токсичности после зомана и циклозарина из четырёх ядовитых веществ G-серии, созданных в Германии. G-серия — первое и самое старое семейство БОВ нервно-паралитического действия: GA (табун), GB (зарин), GD (зоман) и GF (циклозарин). Зарин, открытие которого произошло вслед за табуном, назвали в честь его исследователей: Schrader (Герхард Шрадер), Ambros, Ritter и Van der Linde.

Вторая мировая война

В середине 1938 года формула вещества была передана в Отдел химического оружия вермахта, который сделал заказ на массовое производство зарина для военных нужд.

К концу Второй мировой войны было построено несколько экспериментальных заводов, а также строилась фабрика для производства данного отравляющего вещества в промышленных масштабах (строительство не было завершено). Общее количество зарина, произведённого в Германии, оценивается в пределах от 500 кг до 10 тонн.

Несмотря на то, что зарин, табун и зоман уже находились в составе артиллерийских снарядов для химических минометов, реактивных метательных установок, Германия отказалась от планов боевого применения нервно-паралитических газов. Также считается, что Гитлер предполагал наличие у СССР и армии союзниковбольшего количества химического оружия, а также принимал во внимание факт недостаточно эффективного воздействия боевых отравляющих веществ на солдат, экипированных средствами химической защиты.

Работы по получению табуна, зарина и зомана во время Второй мировой войны также проводились в США и Великобритании.

В первую половину 1950-х годов НАТОпринял зарин на вооружение. СССР и США в это время производили зарин в военных целях.

В 1953 году 20-летний Рональд Мэддисон, инженер Военно-воздушных сил Великобритании из Консетта, графство Дарем, умер при испытании зарина на человеке в научно-технической лаборатории Портон-Даун в Уилтшире. Мэддисону было сказано, что он участвует в эксперименте по лечению насморка. В течение десяти дней после его смерти следствие велось в тайне, после чего был вынесен вердикт «несчастный случай». В 2004 году следствие было возобновлено, и после 64-дневного слушания суд постановил, что Мэддисон был незаконно убит «воздействием нервно-паралитического яда в бесчеловечном эксперименте».

Регулярное производство зарина в США было прекращено в 1956 году, а существующие запасы ядовитого вещества подверглись передистилляции, которая продолжалась до 1970 года.

В 1978 году Майкл Тоунли под присягой в чилийском суде дал показания, что зарин производился учёным-химиком Эухенио Берриосом под руководством тайной полиции DINA диктатора Чили Аугусто Пиночета. Тело Берриоса, застреленного в голову, было обнаружено в 1995 годузакопанным на пляже в Уругвае. Тоунли также рассказал, что зарин использовался для убийства действительного хранителя государственного архива Ренато Леона Сентено и капрала армии Мануэля Лейтона.

Ирано-иракская война

Ирак использовал зарин против Ирана в войне 1980—1988 годов.

16—17 марта 1988 года авиация Ирака подвергла город Халабджа на территории Иракского Курдистана газовой атаке с использованием различных отравляющих веществ: иприта, зарина, табуна, газа VX. Число жертв, принадлежавших почти исключительно к мирному населению, составило, по разным оценкам, от нескольких сотен до 7000 человек; обыкновенно приводится число в 5000 погибших и 20 000 пострадавших. Среди погибших было много детей, так как газ стелился по земле.

Сообщалось, что к моменту войны Ирак обладал 3315 тоннами отравляющих веществ и применил в боевых действиях около 80 % от своего арсенала, то есть порядка 2,5 тыс. тонн. Средний практический расход ОВ в пересчёте на погибшего составляет 0,5 кг/чел, на пострадавшего (с учётом погибших) 0,1 кг/чел.

Резолюция Совета Безопасности ООН 687, опубликованная в 1991 году, установила термин «оружие массового поражения» и призвала к немедленному уничтожению химического оружия в Ираке, уничтожению всех ракет дальностью более 150 км, которыми располагает Ирак, а также, по возможности, уничтожения всех химических вооружений в мире.

Конвенция о химическом оружии

В 1993 году в Париже 162 государствами — участниками ООН — подписана Конвенция о химическом оружии, запрещающая производство и накопление химического оружия, в том числе — зарина. Конвенция вступила в силу 29 апреля 1997 года, и призвала к полному уничтожению всех запасов указанных химических средств к апрелю 2007 года.

Аум Синрикё

Японская религиозная секта «Аум Синрикё» по приказу её лидера Сёко Асахары изготовила и как минимум четырежды применила зарин для покушений на убийство и терактов (секта применяла против своих противников также и другой нервно-паралитический газ, VX, а также фосген). 18 декабря 1993 года 20 г зарина было использовано в безуспешном покушении на убийство Икеды Дайсаку, лидера конкурирующей секты (зарин был распылён возле его дома). 9 мая 1994 года небольшое количество зарина было использовано для покушения на убийство юриста Такимото Таро, участвовавшего в процессе против Асахары (зарин был нанесён на ветровое стекло автомобиля Такимото).

27 июня 1994 года была совершена первая террористическая атака с применением химического оружия против мирного населения. «Аум Синрикё» использовала около 20 кг почти чистого зарина в Мацумото, префектура Нагано. В результате атаки погибло семь человек, более двухсот пострадало.

Члены «Аум Синрикё» снова применили зарин 30%-ой концентрации 20 марта 1995 года при атаке в токийском метро. Погибло, по разным данным, от 10 до 27 человек, 54 получили тяжёлое отравление, повлёкшее долгосрочное расстройство здоровья, около тысячи людей имели после теракта — кратковременные нарушения зрения. Всего отравления различной степени тяжести получило от 5000 до 6300 человек.

Попытка теракта с химическим оружием в Ираке

14 мая 2004 года в Ираке повстанцы установили самодельное взрывное устройство на базе 155-мм снаряда. В процессе обезвреживания СВУ (по другим данным — во время проезда патруля) произошла частичная детонация, однако снаряд, возможно выполненный по бинарной схеме, выпустил очень небольшое количество зарина. Легко пострадали двое военнослужащих.

Применение в войне в Сирии

В 2013 году, в ходе гражданской войны в Сирии, поступали противоречивые сообщения со стороны правительственных и оппозиционных источников, обвиняющих другую сторону в применении химического оружия, в том числе — зарина.

Наиболее крупная химическая атака в Сирийской гражданской войне имела место 21 августа 2013 года. Согласно данным комиссии ООН, расследовавшей инцидент, по пригородам Дамаска были выпущены несколько ракет с боеголовками, содержащими в общей сложности 350 литров зарина. Сообщалось о 8 очагах поражения. Погибло по разным данным от 281 до 1729 человек, число пострадавших: около 3600 человек. Таким образом, практический расход зарина в условиях ночной атаки на густонаселённый город с неподготовленным к атаке населением без средств защиты и недостатке лекарств в пересчёте на одного погибшего составил от 0,22 до 1,35 кг/чел, на пострадавшего (с учётом погибших): от 0,07 до 0,1 кг /чел.

Отказ от зарина в России

К 12 июня 2017 года Россия полностью избавилась от запасов зарина. Запасы боевого отравляющего вещества в России были уничтожены в рамках выполнения международных обязательств и в соответствии с федеральной программой «Уничтожение химоружия в РФ».

Зарин смертельно ядовит. Применяется как отравляющее вещество, обладающее нервно-паралитическим действием. Вызывает поражение при любом виде воздействия, особенно быстро — при ингаляции. Первые признаки поражения (миоз и затруднение дыхания) появляются при концентрации зарина в воздухе 0,0005 мг/л (через 2 минуты). Среднесмертельная концентрация при действии через органы дыхания в течение 1 минуты — 0,075 мг/л, при действии через кожу — 0,12 мг/л. Полулетальная доза (ЛД50) при контакте с кожей — 24 мг/кг веса, при попадании в организм через рот (перорально) — 0,14 мг/кг веса.

При этом практический расход ОВ (отношение количества применённого вещества к достигнутым результатам) как оружия массового поражения в реальных условиях (по результатам известных атак, включая применение в густонаселённых районах по людям, не защищённым средствами защиты) в 100—1000 раз выше теоретических.

Как и в случае с другими БОВ нервно-паралитического действия, объектом поражения зарина является нервная система организма.

При стимуляции двигательных и вегетативных нейронов происходит выброс медиатора ацетилхолина в синаптическую щель синапса, благодаря чему производится передача импульса к мышце или органу. В норме после передачи импульса ацетилхолин расщепляется ферментомацетилхолинэстеразой (АХЭ), в результате чего передача сигнала прекращается.

Зарин ингибирует фермент ацетилхолинэстеразу путём формирования ковалентного соединения с тем участком фермента, где ацетилхолин подвергается гидролизу. В результате содержание ацетилхолина в синаптической щели растёт, и возбуждающие сигналы непрерывно передаются, поддерживая иннервируемые вегетативными и двигательными нервами органы в гиперактивном состоянии (состоянии секреции либо напряжения) вплоть до их полного истощения.

Клиническая картина

Первые признаки воздействия зарина (и других БОВ нервно-паралитического действия) на человека — выделения из носа, заложенность в груди и сужение зрачков. Вскоре после этого у жертвы затрудняется дыхание, появляется тошнота и усиленное слюноотделение. Затем жертва полностью теряет контроль над функциями организма, её рвёт, происходит непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Эта фаза сопровождается конвульсиями. В конечном счёте жертва впадает в коматозное состояние и задыхается в приступе судорожных спазмов с последующей остановкой сердца.

Профилактика основана на назначении обратимого антихолинэстеразного агента. Пиридостигмин предлагается в дозах 30 мг 3 раза в день для ингибирования приблизительно 30 % холинэстеразы крови. В случае тяжёлого отравления эти 30 % защищённой холинэстеразы спонтанно реактивируются, и, если такой же феномен произойдёт в холинергических синапсах, пострадавший выздоровеет. (Повторное ингибирование фермента может произойти в том случае, если отравляющее вещество остаётся в организме и имеется в наличии для связывания с холинэстеразами после того, как пиридостигмин будет выведен).

Синтез :

Методы синтеза зарина отличаются в зависимости от используемой фосфорсодержащих сырья. Так, используется дихлороангидрид, дифлуороангидрид метилфосфоновои кислоты и их смесь, а также диизопропиловый эфир метилфосфоновои кислоты. Все приведенные соединения можно получить из хлорида фосфора (III).

Для синтеза дихлороангидриду метилфосфоновои кислоты в качестве промежуточных веществ получают фосфиты (фосфонаты). Так, для получения диметилфосфиту достаточно смешать хлорид фосфора (III) с безводным метанолом при температуре 0-20 ° C

Полученный диметилфосфит под действием агентов хлорирования (SOCl 2, COCl 2, PCl 5)переводят в дихлороангидрид метилфосфоновои кислоты, а затем, после обработки безводным фтороводорода, — в дифлуороангидрид (образуется эквимолярных смесь хлороформ и флуоропохиднои)

Известен также синтез дихлороангидриду без стадии образования фосфонатов — взаимодействие трихлорида фосфора с хлорометан и хлоридом алюминия в органическом растворителе. Образовавшуюся комплексное соединение разлагают при воздействии охлажденной воды, а лучше концентрированной соляной кислоты при -30 ° C и выделяют из раствора дихлороангидрид

Данный способ лег в основу реакции Киннер — Перрена и стал основой для синтеза многих фосфорорганических соединений.

Для получения зарина проводят вземодию дифлуорангидриду с изопропанолом. Имеющийся в реакционной смеси дихлороангидрид так же реагирует с образованием зарина. Выход конечного продукта составляет около 85%.